서울과학기술대학교 물리화학2 개념요약(12~18장)

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본문내용

12장
<양자론의 세 가지 중대한 실험>
1. 원자와 분자의 스펙트럼
-에너지가 오직 불연속성의 양들로 계 사이에서 전달될 수 있다.
-스펙트럼은 원자나 분자에 의해 흡수되거나 방출되는 전자기 복사선의 진동수()나 파장()의 표현이다.
-원자나 분자들의 에너지는 불연속 값들로 한정되는데 그러면 원자나 분자가 자신에게 허용된 상태들 사이에서 오르내릴 때 에너지가 묶음으로만 버려지거나 흡수될 수 있다.
-복사선의 진동수는 초기와 최종 상태 간의 에너지 차이와 관련된다.
-Bohr의 진동수 조건 : 진동수 가 에너지 차이에 정비례한다 =>
-에너지는 양자화되어있다.

2. 광전효과
-파동으로 생각해온 전자기 복사선(빛)이 입자들의 흐름처럼 행동한다.
-금속이 자외선에 노출되면 금속으로부터 전자들이 방출되는데 아래와 같은 특징을 갖는다.
① 진동수가 금속의 고유한 어떤 문턱 값을 넘지 못하면 복사선의 세기와 관계없이 전자가 방출되지 않는다.
② 방출된 전자들의 운동에너지는 입자 복사선의 진동수에 따라 선형으로 변하지만, 그 세기와는 무관하다.
③ 빛의 세기가 약해도 진동수가 문턱 값을 넘으면 전자가 즉시 방출된다.
-에서 는 금속의 일함수이고, 는 튀어나온 전자의 운동에너지이다.
-일함수는 전자가 금속을 벗어나기 위해 필요한 에너지이다.
-빛은 플랑크 상수에 빛의 진동수를 곱한 에너지를 가지는 입자의 다발이다.

3. 전자의 회절
-입자라고 가정되어 온 전자가 파동처럼 행동한다.
-de Broglie 관계식에서 물체의 운동량과 물질파의 파장은 반비례한다.
-입자들이 파동과 같은 성질을 갖는다.
-원자 수준의 물질에서는 입자와 파동의 개념이 융합되어 입자는 파동의 특성, 파동은 입자의 특성을 각각 드러내게 된다. 이같이 결합된 파동-입자 특성을 파동-입자 이중성이라 부른다.

<미시계의 역학>
1. Schrödinger 방정식
-슈뢰딩거는 보어의 대응 원리에 따라서 이 방정식으로 기술되는 물체의 운동이 다음의 고전역학에서의 에너지 관계식을 따를 것으로 생각하여 이로부터 적합한 파동방정식을 만듦.

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